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摘要：6063铝合金挤压制品在时效后会出现硬度偏低的状况，对后续加工有一定不良影响。本文通过验证不同时效工艺对硬度改善的效果来确认最佳的补救工艺。验证表明：经175℃*4H二次时效处理，产品硬度提高最为明显。
关键词: 6063铝合金；人工时效；力学性能
前言
6063铝合金挤压制品已经广泛应用于3C电子行业中，制品硬度是保证后续加工的重要条件。在生产中我们发现硬度在HV74-80之间的制品在后续加工中容易出现变形不良，而硬度在HV80-95的制品则鲜有此不良。挤压制品淬火后需进行人工时效以达到加工需要的强度。在实际生产中部分制品硬度达不到HV80，可通过二次时效进行挽救处理。故对二次时效工艺进行探讨，以获得较佳的改善方案。
1.试验材料
试验材料制备流程：6063铸棒均热→挤压→淬火→校直→板材
合金主要成分（质量分数%）：
Si 0.35-0.50, Mg 0.45-0.60,Fe<0.20,其它单个<0.05
2.试验方案
选备原材5组，前4组依正常工艺（175℃保温8H）进行时效处理，第5组为T4状态。依照下表所列热处理条件进行试验，记录并对比热处理前后之硬度变化。
图1 试验1/2热处理前后硬度
3.2如图2试验3、4热处理前后数据分布可看出
3.2.1在经过175℃*4H热处理后，产品硬度明显提高，且90%在HV85以上，硬度强化极为均匀。
3.2.2在经过175℃*8H热处理后，产品硬度明显提高，但幅度低于试验3，且加热时间过长，存在过时效风险并导致时效成本增加。
图3测试点硬度区间出现频次
4试验分析
AL6063为AL-Mg-Si合金，其热处理可强化相是 β(M g2Si) 相,依照其脱溶理论，当β"相长大到一定尺寸,它的应力场遍布整个基体，应变区几乎相连, 此时合金的硬度最高。随着时效过程的进一步发展，Mg、Si原子进一步富集形成局部共格的β′过渡相，其周围基体的弹性应变有所减轻,对位错运动的阻碍减少,此时强度达到最大值, 硬度已有所下降。时效后期在β′相与基体界面上形成稳定的β相,失去了与基体之间的共格联系,完全从基体中脱离出来,共格应变消失,硬度下降。
二次时效就是在第一次时效应变场未达到最大时，通过二次时效使应变场继续增大，从而使硬度有所提高。
5实验结论
试验表明对生产中硬度偏低制品进行175℃*4H的二次时效处理，制品硬度提高最为明显且分布均匀，175℃*4H二次时效工艺是补救硬度不良制品的较佳措施。但二次时效硬度的提高值有限，要想从根本上解决硬度偏低的问题，应从铝棒成分及挤压工艺方面着手，使产品达到较高的硬度性能要求。
参考文献：
[1]邓至谦, 周善初.金属材料及热处理.长沙:中南工业大学出版社,1989
论文作者:刘子民１２,王孟君１
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/21
标签：硬度论文; 时效论文; 制品论文; 基体论文; 应变论文; 工艺论文; 铝合金论文; 《防护工程》2017年第18期论文;